DE2328462C2

DE2328462C2 - Impact drill

Info

Publication number: DE2328462C2
Application number: DE2328462A
Authority: DE
Inventors: Steffen Ing.(grad.) 7405 Dettenhausen Wünsch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-06-05
Filing date: 1973-06-05
Publication date: 1985-08-29
Also published as: JPS5021389A; IT1014702B; JPS5720091B2; NL7407488A; CH576307A5; FR2232409B1; SE7407309L; ES426977A1; GB1419480A; BR7404600D0; DE2328462A1; US3931744A; FR2232409A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlagbohrmaschine nach der Gattung des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hammer drill according to the preamble of claim 1.

Schlagbohrmaschinen dieser Alt sind bereits bekannt durch die DE-AS 14 27 728. Dort gleiten Rasten übereinander und erzeugen dabei schlagartige Hin- und Herbewegungen des Schlagkörpers, die dieser auf die Arbeitsspindel überträgtImpact drills this old are already known from DE-AS 14 27 728. There notches slide over one another and generate sudden back and forth movements of the impact body, which this on the Work spindle transmits

Derartige, bekannte Maschinen haben den Nachteil, daß aufgrund der Gleitreibung an den schlagerzeugenden Teilen der mechanische Wirkungsgrad leidet und zudem unerwünschte Erwärmungeintritt. Auch sind bei diesen Maschinen über Klauen und Kupplungsteile wirkende Einrückmechanismen für die Schlagbohrstellung notwendig, so daß diese Maschinen auch aufwendig in der Konstruktion sind.Such known machines have the disadvantage that due to the sliding friction on the impact-generating Parts of the mechanical efficiency suffers and, moreover, undesirable heating occurs. Also are at These machines operate via claws and coupling parts for the hammer drilling position necessary, so that these machines are also expensive to construct.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Maschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche einfach aufgebaut ist, einen guten mechanischen Wirkungsgrad aufweist und Erschütterungen durch den Schlagkörper nicht auf das Gehäuse überträgt.It is an object of the invention to provide a machine of the type mentioned in the opening paragraph which is of simple construction is, has a good mechanical efficiency and vibrations from the impact body does not transfer to the housing.

Dies wird gemäß der Erfindung erreicht, durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.This is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1.

Bei einer solchen Maschine tritt anstelle von Gleitreibung eine Rollreibung auf, wodurch der mechanische Wirkungsgrad verbessert wird. Gleichzeitig wird hierbei die Reibwärme wesentlich verringert.
Das Gewinde am Schlagkörper kann dabei ein- oder mehrgängig, rechts- oder linksgängig ausgebildet sein, es kann als Vertiefung oder Erhebung am Schlagkörper ausgebildet sein. Die Wälzkörper sind vorteilhafterweise Kugeln, können aber auch zylindrische Rollen oder ähnliches sein.In such a machine, instead of sliding friction, rolling friction occurs, which improves the mechanical efficiency. At the same time, the frictional heat is significantly reduced.
The thread on the impact body can be single or multiple, right-handed or left-handed, it can be formed as a depression or elevation on the impact body. The rolling elements are advantageously balls, but can also be cylindrical rollers or the like.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Appropriate refinements of the invention emerge from the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher beschrieben. Diese zeigt in
F i g. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Schlagbohrmaschine, An embodiment of the invention is described in more detail with reference to the drawing. This shows in
F i g. 1 a partial longitudinal section through a hammer drill,

F i g. 2 eine Seitenansicht des Schlagkörpers,F i g. 2 a side view of the impactor,

F i g. 3 eine Vorderansicht des Schlagkörpers.F i g. 3 is a front view of the impactor.

Die Schlagbohrmaschine besteht aus einem mehrteiligen Gehäuse 10, in dem ein nicht dargestellter Elektromotor angeordnet ist, und an das ein ebenfalls nicht dargestellter Handgriff angeformt ist Vom Motor wird eine Steckwelle 11 angetrieben, die über ein Ritzel 11' eine Vorgelegewelle 12 antreibt. Diese besitzt an ihrem arbeitsseitigen Ende — unter arbeitsseitig ist die Richtung zum Bohrwerkzeug zu verstehen — eine Verzahnung 13. In diese Verzahnung greift ein Zahnrad 14, das auf einer Arbeitsspindel 15 fest angeordnet ist Die Länge der Verzahnung 13 ist etwa doppelt so groß wie die Verzahnung des Zahnrads 14.The hammer drill consists of a multi-part Housing 10, in which an electric motor, not shown, is arranged, and also not to which one The handle shown is molded on. A stub shaft 11 is driven by the motor, which via a pinion 11 ' a countershaft 12 drives. This has at its work-side end - under the work-side is the direction to understand the drilling tool - a toothing 13. In this toothing engages a gear 14, the is fixedly arranged on a work spindle 15 The length of the toothing 13 is about twice as great as the Toothing of the gear 14.

Die Arbeitsspindel 15 ist im Gehäuse in zwei Gleitlagern 16, 17 gelagert und wird durch die Kraft einer Feder 18 nach links verschoben. Das Gleitlager 17 ist mit Hilfe eines Bolzens 20 verschiebbar, der mit einem Drehschalter 21 unverdrehbar verbunden ist Der Bolzen 20 ist exzentrisch ausgebildet, das heißt er hat ein etwa mittiges Vierkantteil 22 und einen exzentrisch vorstehenden Nocken 23. Mit Hilfe des Drehschalters 21 kann die Arbeitsspindel für ihre beiden Stellungen »Drehbohren« und »Schlagbohren« axial versnoben werden, und zwar über das Gleitlager 17, das gleitend in einer Bohrung 42 des Gehäuses 10 angeordnet ist Da das Ende 19 der Arbeitsspindel etwas vor dem Ende des Gleitlagers liegt, wird diese also über das Gleitlager 17 und ein Radiallager 25 verschoben, welches einerseits am Gleitlager, andererseits an einem Bund 15' der Arbeitsspindel anliegt Am Radiallager 25 liegt auch die Feder 18 an.The work spindle 15 is mounted in the housing in two plain bearings 16, 17 and is by the force of a Spring 18 shifted to the left. The sliding bearing 17 is displaceable with the help of a bolt 20, which is with a Rotary switch 21 is non-rotatably connected. The bolt 20 is eccentric, that is, it has a approximately central square part 22 and an eccentrically protruding cam 23. With the aid of the rotary switch 21 the work spindle can snub axially for its two positions "rotary drilling" and "hammer drilling" are, through the sliding bearing 17 which is slidably disposed in a bore 42 of the housing 10 Da the end 19 of the work spindle is slightly in front of the end of the sliding bearing, so this is above the sliding bearing 17 and a radial bearing 25 displaced, which on the one hand on the slide bearing, on the other hand on a collar 15 'of the work spindle rests on the radial bearing 25 also rests on the spring 18.

Die Arbeitsspindel hat in der Nähe ihres arbeitsseitigen Endes, aber noch im Gehäuse 10, eine Schulter 26, an die sich durch die Kraft einer Feder 27 ein Schlagkörper 28 anlegt Die Feder 27 stützt sich einerseits an einem Federteller 29 ab, der an einer Schulter 30 des Schlagkörpers 28 anliegt, andererseits am Zahnrad 14.The work spindle has a shoulder 26 in the vicinity of its work-side end, but still in the housing 10, on which an impact body 28 is applied by the force of a spring 27. The spring 27 is supported on the one hand a spring plate 29, which rests on a shoulder 30 of the impact body 28, on the other hand on the gear 14.

Der Schlagkörper 28 ist gegenüber der Arbeitsspindel 15 axial verschiebbar angeordnet mit dieser aber drehfest verbunden, und zwar über einen Bolzen 31. Dieser ist in uer Arbeitsspindel festgehalten und ragt in zwei Längsschlitze 32, die sich am motorseitigen Ende des Schlagkörpers befinden.The impact body 28 is arranged so as to be axially displaceable with respect to the work spindle 15, however non-rotatably connected, namely via a bolt 31. This is held in uer work spindle and protrudes into two longitudinal slots 32, which are located at the motor-side end of the impact body.

Nahe dem arbeitsseitigen Ende ist am Außenumfang des Schlagkörpers ein dreigängiges, linkssteigendes Gewinde 33 ausgebildet Jeder Gewindegang 34 bis 36 erstreckt sich über einen Drehwinkel, oor kleiner als 120° ist. Zwischen einander benachbarten Gängen sind Durchbrüche 37 bis 39 ausgebildet. Diese sind so breit gehalten, daß durch jeden von ihnen bequem ein Wälzkörper 40 bis 42 hindurchgleiten kann. Diese Wälzkörper sind als Kugeln ausgebildet und liegen einerseits in einer Ringnut 43 eines fest im Gehäuse angeordneten Rings 44, andererseits am Außenumfang des Schlagkörpers an. Durch den Ring 44 sind die Kugeln in axialer Richtung fixiert; sie können also nur eine Umfangsbewegung ausführen. Der Innendurchmesser der Durchbreche ist gleich dem inneren Durchmesser des mehrgä'igigen Gewindes und damit gleich dem Außendurchmt-'sser des Schlagkörpers 28. Die Gewindegänge erhebet) sich über den eigentlichen Außendurchmesser des Schlagkörpers. Die Breite der Durchbrüche 37 bis 39 richtet sich nicht nur nach dem Durchmesser der Wälzkörper 40 bis 42, sondern auch nach anderen Gesichtspunkten, wie zum Beispiel Drehzahl der Arbeitsspindel und Kraft der Feder 27. Der Drehsinn der Gewindegänge richtet sich nach der Arbeitsrichtung der Arbeitsspindel (Schlagrichtung).Near the working end there is a three-start, left-hand thread on the outer circumference of the impact body 33 each thread turn 34 to 36 extends over an angle of rotation, or less than 120 ° is. Openings 37 to 39 are formed between adjacent passages. These are so wide held that a rolling element 40 to 42 can easily slide through each of them. These rolling elements are designed as balls and are on the one hand in an annular groove 43 of a fixedly arranged in the housing Ring 44, on the other hand on the outer circumference of the impactor. The balls are axially through the ring 44 Direction fixed; so they can only move circumferentially carry out. The inner diameter of the breakthrough is equal to the inner diameter of the multi-channel Thread and thus equal to the outside diameter of the impact body 28. The threads rise above the actual outer diameter of the Impact body. The width of the openings 37 to 39 depends not only on the diameter of the rolling elements 40 to 42, but also according to other aspects, such as the speed of the work spindle and force of the spring 27. The direction of rotation of the threads depends on the working direction of the work spindle (Direction of lay).

Dip Wälzkömer 40 bis 42 werden durch einen Führungsring 45, der sich zwischen dem Ring 44 und dem Schlagkörper 28 befindet in gleichmäßigem Abstand voneinander gehalten, das heißt, sie haben einen Abstand von 120° zueinander. Der Führungsring 45 gleicht einem Käfig für die Kugeln eines Kugellagers. Die dem Antriebsmotor zugewandte Flanke jedes Gewindeganges 34 bis 36 ist der Form der Wälzkörper 40 angepaßt das heißt also kreisförmig. Der Ring 44 kann als normaler Wälzkörper-Außenring eines ganzen oder geteiltenDip rolling elements 40 to 42 are supported by a guide ring 45, which is located between the ring 44 and the impact body 28 at an even distance held from each other, that is, they are at a distance of 120 ° to each other. The guide ring 45 is like a cage for the balls of a ball bearing. The dem The flank of each thread 34 to 36 facing the drive motor is adapted to the shape of the rolling elements 40 that means circular. The ring 44 can be a normal rolling element outer ring of a whole or a split

ίο Rillenkugellagers, eines Schulter- oder Schrägkugellagers ausgebildet sein.ίο deep groove ball bearings, a shoulder or angular contact ball bearing be trained.

Soll mit der Schlagbohrmaschine nur drehend gebohrt werden, so wird der Drehschalter 21 so eingestellt daß der Nocken 23 das Gleitlager 17 und das Radiallager 25 und damit die Arbeitsspindel 15 arbeitsseitig verschiebt (siehe untere Hälfte der Arbeitsspindel). Die Arbeitsspindel stützt sich dabei über den Bund 15', das Radiallager 25 und das Gleitlager 17 am Nocken 23 ab. Da das Zahnrad 14 fest auf der Arbeitsspindel sitzt wird auch der Sclüagkörper 28 durch die Feder 27 nach links verschoben und liegt an der Schulter 2'.;der Arbeitsspindel an. Die Wälzkörper 40 bis 42 berühret, den Schlagkörper in dem der Schulter 30 zugewandten Bereich und kommen demzufolge nicht mit den Gewindegängen 34 bis 36 in Berührung. Die Arbeitsspindel 15 rotiert jetzt ohne daß axiale Schläge auftreten.If the hammer drill is only to be used for drilling while rotating, the rotary switch 21 is set in this way that the cam 23 moves the slide bearing 17 and the radial bearing 25 and thus the work spindle 15 on the working side (see lower half of the work spindle). The work spindle is supported by the collar 15 ', the radial bearing 25 and the plain bearing 17 on the cam 23. Since the gear 14 is firmly seated on the work spindle, the impact body 28 is also moved to the left by the spring 27 shifted and lies on the shoulder 2 '.; the work spindle at. The rolling elements 40 to 42 are in contact with the impact body in the area facing the shoulder 30 and consequently do not come with the threads 34 to 36 in touch. The work spindle 15 now rotates without axial impacts occurring.

Will man mit der Maschine schlagbohren, so wird der Drehschalter 21 so eingestellt daß der Nocken 23 zur Motorseite gewandt ist Die Feder 1? drückt aber die Arbeitsspindel 15 immer noch in ihre linke Endstellung (siehe untere Hälfte der Arbeitsspindel), se daß in der unbelasteten Schlagbohrstellung die Arbeitsspindel lediglich eine Drehbewegung ausführt Die Arbeitsspindel stützt sich nun über ihren Bund 15' und das Radiallager 25 an einer Gehäuseschulter 10' ab. Die Wälzkörper 40 bis 42 nehmen bezüglich des Schlagkörpers 28 dieselbe Stellung ein wie beim drehenden Bohren, das heißt sie kommen mit den Gewindegängen nicht in Berührung. Erst dann, wenn das Werkzeug und damit die Arbeitsspindel auf die Arbeitsstelle gedrückt werden, wird die Arbeitsspindel durch diese Kraft nach hinten verschoben. If you want to do hammer drilling with the machine, the rotary switch 21 is set so that the cam 23 to The engine side is turned The spring 1? but still presses the work spindle 15 into its left end position (see lower half of the work spindle), see that the work spindle is only in the unloaded hammer drilling position executes a rotary movement. The work spindle is now supported by its collar 15 'and the radial bearing 25 on a housing shoulder 10 '. The rolling bodies 40 to 42 take the same with respect to the striking body 28 Position on as with rotary drilling, i.e. they do not come into contact with the thread turns. Only when the tool and thus the work spindle are pressed onto the work site will the Work spindle moved backwards by this force.

Nun können die Wälzkörper 40 bis 42 entlang der Durchbrüche 37 bis 39 in den das Gewinde tragenden Teil des Schlagkörpers hineinlaufen. D" der Ring 44 samt dem Führungsring 45 und den Wälzkörpern 40 bis 42 axial nicht verschiebbar sind, entsteht aufgrund der Vorspannung der Feder 27 zwischen den Wälzkörpern, dem Ring 44 und den Gewindeflanken, die der Motorseite zugewandt sind, ein Reibschluß. Der Schlagkörper 28 wird nun, da er mit der Arbeitsspindel drehfest aber in Längsrichtung verschiebbar verbunden ist, um den Steigungsbetrag der Gewindegänge axial entgegen der Kraft der Feder nach rechts bewegt und spannt damit die Feder 27. Während des Weiterdrehens der Arbeitsspinde! gelangen die Wälzkörper in den Bireich der Durchbrüche 37 bis 39. Dadurch wird der Schlagkörper freigegeben und bewegt sich schlagartig durch die Kraft der Feder 27 nach links, wo er auf die Schulter 26 der Arbeitsspindel trifft und dieser einen Axialsch'ag in Richtung zur Arbeitsstelle versetzt. Dieser Schlag wird nicht auf das Maschinengehäuse übertragen, .ίο daß diese rückschlagfrei arbeitet.Now the rolling elements 40 to 42 can along the openings 37 to 39 in those carrying the thread Run into part of the impactor. D "the ring 44 together with the guide ring 45 and the rolling elements 40 bis 42 are not axially displaceable, arises due to the bias of the spring 27 between the rolling elements, the ring 44 and the thread flanks facing the engine side, a frictional engagement. The impact body 28 is now, since it is rotatably connected to the work spindle but displaceable in the longitudinal direction, around the The amount of pitch of the thread turns axially against the force of the spring to the right and thus tensioned the spring 27. While the work lockers continue to turn! get the rolling elements in the area of the Breakthroughs 37 to 39. This releases the impact body and moves suddenly due to the force of the spring 27 to the left, where it meets the shoulder 26 of the work spindle and this has an axial deflection in Offset towards the job. This impact is not transmitted to the machine housing, .ίο that this works without kickback.

Beim Weiterdrehen der Arbeitsspindel werden die Wälzkörper durch .'.ie axial rechts liegenden Flanken der Gewindegänge wieder aufgenommen, und der oben geschilderte Vorgang wiederholt sich nun laufend. Sobald die Maschine von der Arbeitsstelle weggenommenAs the work spindle continues to rotate, the rolling elements are thrown through. The flanks located axially on the right the thread turns resumed, and the process described above is now repeated continuously. As soon the machine has been taken away from the workplace

wird, schiebt die Feder 18 die Arbeitsspindel nach links, worauf die Wälzkörper aus dem Eingriffsbereich der Gewindeflanken kommen. Nun wird der Arbeitsspindel keine axiale Bewegung mehr vermittelt.is, the spring 18 pushes the work spindle to the left, whereupon the rolling elements out of the engagement area of the Thread flanks come. Now the work spindle is no longer imparted any axial movement.

Das Gewinde 33 kann selbstverständlich auch eingän- 5 gig ausgebildet sein und hat dann nur einen Durchbruch.
Die Anzahl der Wälzkörper richtet sich stets nach der
Anzahl der Gewindegänge. Bei einem eingängigen Gewinde ist also nur ein Wälzkörper notwendig. Das Gewinde selbst braucht selbstverständlich nicht so, wie im 10 Ausführungsbeispiel dargestellt, als radial sich nach außen erstreckender Gewindegang ausgebildet sein, sondern das Gewinde kann selbstverständlich auch in den
Körper des Schlagkörpers eingearbeitet sein. Die
Durchbrüche für die Kugeln wären in diesem Falle 15 Längsnuten, deren Nutgrund dann dem Innendurchmesser des Gewindes entsprechen würde. Die Gangzahl,
Steigung und Gängigkeit (linksgängig oder rechtsgängig) des Gewindes richtet sich ganz nach den vorliegenden Gegebenheiten. Sie ist dementsprechend von vorn- 20 herein festzulegen.The thread 33 can, of course, also be designed as a single entry and then has only one opening.
The number of rolling elements always depends on the
Number of threads. With a single thread, only one rolling element is necessary. Of course, the thread itself does not need to be designed as a radially outwardly extending thread, as shown in the embodiment example, but the thread can of course also be in the
Body of the impact body be incorporated. the
In this case, openings for the balls would be 15 longitudinal grooves, the groove bottom of which would then correspond to the inside diameter of the thread. The number of gears,
The pitch and ease of movement (left-hand or right-hand) of the thread depends entirely on the prevailing conditions. Accordingly, it must be determined from the outset.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

2525th

3030th

3535

4040

4545

5050

5555

6060

6565

Claims

Patent claims:

1. Impact drill with a drive motor built into a housing, which has a Drilling and hammer drilling operation switchable gear drives a work spindle, the axial movement of which in hammer drilling operation by the movement of a sleeve-shaped one that is axially movable on the work spindle Impact body arises, which in the hammer drill position of the gear unit only under axial load the work spindle under spring pressure is put into operation, characterized in that that the impact body (28) is non-rotatably connected to the work spindle (15) that on its A single or multiple thread (33) is formed on the outer circumference, which is defined by its number of threads corresponding number of breakthroughs (37 to 39) is interrupted, and that one of the Gangzaul des Thread i33) corresponding number of rolling elements (40 to 42) are provided, which are radially outside of the thread (33) are held in the axial direction by means of a guide ring (44) and the at axial load on the rotating work spindle (15) in cooperation with the thread (33) Move the impact body (28) against the force of a spring (27) and move it in the area of the openings (37 to 39) release, whereupon he the work spindle (15) by the action of the spring (27) one axial runout offset

2. Machine according to claim 1, characterized in that the thread (33) has a single thread which awakens less than 360 ° on the outer circumference of the impact body (24), at least by the angle of rotation less than the width of the opening (37 to 39)

3. Machine according to claim 1, characterized in that the thread (33) has three turns (34 to 36) and that each gear is less than 120 ° extends on the outer circumference of the impactor (28), namely less by such an angle of rotation, which corresponds to the width of the openings (37 to 39)

4. Machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rolling elements (40 to 42) are balls and that the thread flanks (36) are adapted to the shape of the rolling elements.

5. Machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bottom of the openings (37 to 39) lies in the plane of the inner diameter of the thread (33)

6. Machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rolling elements (40 to 42) by an annular guide cage (45) at regular intervals with respect to the circumference of the impact body (28) are held, which is even at a constant distance from the circumference of the Impact body (28) is held.

7. Machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the rolling elements (40 to 42) in the axial direction retaining guide ring (44) in the housing (10) of the hammer drill is fixedly arranged and on its inner circumference one of the shape of the rolling elements (40 to 42) corresponding Has an annular groove (43)

8. Machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the impact body (28) an annular shoulder (30) is formed on which one

Spring (27) rests on a spring plate (29) which. fixed to one on the work spindle (15) Gear (14) is supported

9. Machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the Sehlagkörper (28) with the help of a work spindle (15) penetrating bolt (31) which is inserted into longitudinal slots (32) of the Impact body (28) engages in a rotationally fixed manner with the work spindle (15)

10. Machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the threads (33) are formed as elevations on the outer circumference of the impact body (28).

11. Machine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the threads as Depressions are formed in the outer circumference of the impact body and that the openings are longitudinal grooves are, the depth of which is at least up to the inner diameter the threads are sufficient

12. Machine according to one of claims 1 to 11, characterized in that the guide cage (45) either on the inside diameter of the fixed guide ring (44) or on the outside diameter; of the impact body (28) is guided radially